金属上纳米波纹石墨烯中由堆垛层错引起的空丘缺陷
材料科学
2020-02-12 v1
摘要
在二维材料中已观察到种类繁多的缺陷。其中许多缺陷可通过电子辐照或化学蚀刻等自上而下的方法产生，少数则在自下而上的过程中、特别是在材料生长过程中产生，此时避免其形成颇具挑战。例如石墨烯中的位错、Stone-Wales 缺陷或原子空位即属此类。本文研究一种自 2007 年以来在 Ru(0001) 和 Re(0001) 等金属表面外延石墨烯中反复观察到、但其本质迄今不明的缺陷。该缺陷在石墨烯周期性纳米波纹形貌（伴随 moiré 图样）中呈现为空丘状。基于原子尺度模拟与扫描隧道显微镜/谱学测量，我们认为此类缺陷在本质上是拓扑性的，其核心是堆垛层错斑块——要么在石墨烯中（由非六元碳环回路包围），要么在底层金属中。我们结合近期关于石墨烯生长时形成亚稳态多环碳分子的报道，讨论了这些缺陷的可能起源。与其他缺陷一样，从制备高质量石墨烯的角度看，空丘可被视为有害。然而，若能在石墨烯中对其加以组织，则可能用以设计新颖的光学、自旋或电子性质。
引用
@article{arxiv.2002.04478,
title = {Depressions by stacking faults in nanorippled graphene on metals},
author = {Georg Daniel Förster and Alexandre Artaud and Estelle Mazaleyrat and Georg Förster and Charlène Tonnoir and Bruno Gilles and Philippe David and Valérie Guisset and Laurence Magaud and Florent Calvo and Claude Chapelier and Johann Coraux},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.04478},
year = {2020}
}